C3 2 2008

UTFSM
Resistencia de Materiales (Arquitectura)
Certamen N°3
1)
a)
b)
c)
d)
La figura muestra una estructura conformada por 4 columnas de acero de sección mostrada, que sirven para
levantar un peso desde un foso.
Determine cual es la carga máxima que puede levantar, manteniendo un factor de seguridad por lo menos igual a 2,
de tal forma que no pandeen las columnas. Hint: cada columna se lleva ¼ de la carga, desprecie peso propio
estructura.
Indique como mejorar el sistema, de tal forma que la carga que pueda levantar sea por lo menos el doble,
manteniendo el mismo factor de seguridad.
Indique como mejorar el sistema, de tal forma que la carga que pueda levantar el sistema sea por lo menos el
cuadruple, manteniendo el mismo factor de seguridad
Indique como mejorar el sistema, de tal forma que la carga que pueda levantar el sistema sea por lo menos 10 veces
la anterior, manteniendo el mismo factor de seguridad.
Todas los planteamientos
prácticos
deben ser
Datos:
E acero =2.100.000 kgf/cm2
2)
a) La figura muestra una estructura de madera que debe resistir la
carga de un peso concentrado en la mitad de la luz, que se distribuye
en las dos vigas de forma equitativa. Se pide que usted determine el
tamaño de esas vigas (tome el ancho igual a 2” y elija una altura
disponible comercialmente como 2”, 3”, 4”, 5”, etc ), de tal forma que no
se sobrepasen los esfuerzos admisibles de flexión y corte, además de
limitar las deformaciones a un valor inferior a Lviga/360.
Datos:
σad= 105 kgf/cm2
τad= 8 kgf/cm2
Emadera = 80.000 kgf/cm2
b) Alternativamente a la solución mostrada en la figura anterior, le han
planteado la solución mostrada en la figura de la izquierda. Se pide que
usted determine el tamaño de los elementos de tal forma que no excedan
los esfuerzos máximos de tracción (iguales a los de flexión del problema
2a ) y que los elementos no pandeen (con FS = 2.5). Considere que los
elementos que conforman la estructura tienen sección cuadrada y están
disponibles comercialmente (2x2”, 3x3”, etc) y todos deben tener la
misma sección (es decir elija una sección para todo).
Hint: analice como una cercha plana, considerando las hipótesis
correspondientes vistas en clases. Utilice E del problema anterior.
c) Discuta que solución es más eficiente, considerando ventajas y
desventajas
C.S.M/ m.b.s./ c.v.f.
2do Semestre 2008